朗道团队与苏联核计划

摘 要： 苏联核计划档案材料解密之后，朗道团队参与苏联核计划的秘密也随之浮出水面。朗道这位物理学界泰斗带领自己的团队解决了多项科研难题，在苏联核计划实施的各个阶段发挥着不可替代的作用。利用朗道创建的公式，苏联成功分离了氘和铀-235，为核武器研发提供了裂变材料，其后朗道公式在苏联核武器研制中得到广泛使用。朗道团队创建和发展了核反应堆理论，推动了苏联工业核反应堆的建立。朗道团队完成了冲击波和爆炸波研究，提出通过爆炸压缩核装药达到超临界状态的想法和原子弹内爆原理。在朗道的领导下，其团队完成了原子弹爆炸有效因数和释能的计算工作，并在氢弹的研发工作中做出了杰出贡献。

关键词： 朗道团队;苏联;核计划

Л.Д.朗道（Л.Д.Ландау）的物理学成就早已广为人知，但朗道团队①

在苏联核计划中所做的贡献却尘封在历史档案中。1995年2月，俄罗斯联邦总统颁布第160号法令，要求有关部门整理核计划解密资料。1998—2010年间，《苏联核计划》档案文件汇编②

陆续得到出版。根据1996年杜布诺国际学术会议材料，俄罗斯又出版了题为《科学与社会：核计划历史》③

的学术论文集，共有三卷，分别于1997年、1999年和2003年出版。这些解密文件披露了朗道团队解决核武器研发领域各种技术难题的事实。目前我国史学界对于朗道团队在苏联核计划中的贡献尚未展开研究。2008年，俄罗斯科学家Б.С.卡洛别茨（Б.С.Горобец）出版专著《朗道圈子：英雄的一生》

Горобец Б.С.Круг Ландау： Жизнь гения.М.： ЛЕНАНД，2008.，详细阐述了朗道坎坷而传奇的一生，但对朗道参与苏联核计划的相关情况只字未提。2009年，卡洛別茨出版了专著《朗道圈子：战争与和平物理学》

Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.М.： Книжный дом瘙爯ЛИБРОКОМ瘙爲，2009.，作者在该部专著中提及朗道参与苏联核计划的过程，但更多的是论述朗道在科研和教育领域的成就。2009年，卡洛别茨又出版了专著《朗道与栗弗席兹的圈子》

Горобец Б.С.Круг Ландау и Лифшица.М.： Книжный дом瘙爯ЛИБРОКОМ瘙爲，2009.，关注的仍是朗道的学术成就，并未涉猎其与苏联核计划的相关问题。可见，俄国史学界对此问题的研究尚未系统化。本文旨在对朗道团队参与苏联核计划的情况及贡献进行相对系统的梳理。

一、朗道其人及其对苏联物理学的贡献

朗道是苏联时期最有影响力的理论物理学家之一，为苏联理论物理学的发展做出了过人的贡献。朗道1908年出生于巴库，童年时期对数学情有独钟。他12岁时就掌握了微积分，表现出过人的数学天赋。1922年朗道考入巴库大学数学物理系，1924年转入列宁格勒大学。1926年，朗道发表了题为《论双原子分子光谱理论》

Ландау Л.Д.К теории спектров двух атомных молекул.// Собрание трудов Л.Д.Ландау.Т.1（под.ред.Е.М.Лифшица）.М.： Наука，1969.С.11-18.的学术论文，完善了沃纳·海森堡（Werner Heisenberg）和埃尔温·薛定谔（Ervin Schrodinger）的量子理论。次年，朗道考入列宁格勒技术物理研究所的研究生班，并于1928年被苏联政府派往国外深造。朗道在柏林受到著名科学家阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）的会见，并就场论和量子力学等问题与其展开讨论。

Горобец Б.С.Круг Ландау： Жизнь гения.С.33-34，56.不久，朗道来到哥廷根参加科学家马克斯·波恩（Max Born）组织的讨论班，在此他不仅学到很多理论物理知识，而且对这种讨论式的授课方式十分推崇。朗道拜访了海森堡，在苏黎世与鲁道夫·派尔斯（Rudolf Peierls）共同撰写了题为《位形空间中的量子电动力学》

Ландау Л.Д.，Пайерлс Р.Квантовая электродинамика в конфигурационном пространстве.// Собрание трудов Л.Д. Ландау.Т.1（под.ред.Е.М.Лифшица）.С.32-46.的文章。1930年，朗道在哥本哈根参加了物理学家尼尔兹·玻尔（Niels Bohr）的讨论班，后随玻尔拜访英国科学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）。在英国剑桥大学的卡文迪许实验室，朗道结识了对其一生产生重要影响的同胞П.А.卡皮查（П.А.Капица）。朗道还在苏黎世与沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）展开了学术交流，并发表了题为《金属的抗磁性》

Ландау Л.Д.Диамагнетизм металлов.//Собрание трудов Л.Д.Ландау.Т.1（под.ред.Е.М.Лифшица）.С.47-55.的论文。在国外深造期间，朗道扎实的物理学知识和忘我的工作精神深得世界顶级科学家的赞许，很多著名大学的实验室都邀请他加入。然而朗道放弃了这些机会，于1931年回到苏联。

参见[俄]迈娅·比萨拉比著，李雪莹译：《朗道传》，高等教育出版社2018年版，第34-35、44-49页。

朗道在物理学领域创造了辉煌的成就，主要包括在量子力学和统计物理学中引入密度矩阵（Density matrix）的概念（1927），创立电子抗磁性的量子理论（1930），发现了描述磁畴（Magnetic domain）结构和各磁畴边界磁矩性能特征的规律（1935年与栗弗席兹合作），发展了二级相变（Second order phase transition）的热力学理论（1936—1937），创立和发展了超导体中间态理论，解决了超导相和正常相交替分布状态的几何问题（1937—1938），创建了核统计学理论（1937），以及氦-Ⅱ超导性理论和量子液体理论（1941—1942），奠定了量子电动力学的研究基础（1954年与阿布利科索夫和哈拉特尼科夫合作），创建了费米液体理论（1956）和宇称守恒（Parity conservation）定律（1957）。

См： Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.115-122; 迈娅·比萨拉比：《朗道传》，第377-378页;程民治、朱仁义：《朗道辉煌坦荡而坎坷不幸的一生——纪念朗道诞辰100周年、逝世40周年》，《物理与工程》，2008年第5期，第52-53页。 朗道与其弟子编写的多卷本《理论物理教程》被译成数十种语言，是迄今为止使用最为广泛的物理学教程之一。朗道还是杰出的教育家，在教学和科研工作中严格要求自己的学生和团队成员。朗道一生培养了众多理论物理学家，比较著名的有43人，其中2人获得诺贝尔奖，18人获得院士头衔。

Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.188-189.

二、朗道團队参与苏联核计划

1931年，国外访学归来的朗道回到了列宁格勒技术物理研究所。朗道在理论物理学方面的造诣十分深厚，但其性格有些孤傲，甚至与А.Ф.约费（А.Ф.Иоффе）所长交恶。

1930年，约费发现绝缘体厚度越小，其介电强度就越接近晶体破裂所需电力的强度极限。朗道回国后，通过计算证明约费的发现理论依据不足，这让约费感到十分气愤。约费此前曾指出朗道的《波动力学中的阻尼问题》一文毫无意义，朗道则声称约费不懂复杂的理论物理，二人不睦由来已久。参见迈娅·比萨拉比：《朗道传》，第32、50-51页。其后不久，朗道被迫到乌克兰物理技术研究所工作。1932年9月，乌克兰物理技术研究所取得了轰动世界的研究进展，苏联首次运用加速器从锂原子核分离出阿尔法粒子，研究所将此事汇报给了斯大林。一时间，苏联各大报刊纷纷报道乌克兰物理技术研究所取得的成就，宣扬苏联核物理实验赶超了西方发达国家。但朗道并不认为这是一项重要的科研成果，而且还批评研究所斥巨资建造实验室。在苏联科学院讨论会上，朗道严肃地指出，“此项成果是重复约翰·科克罗夫特（John Cockcroft）和欧内斯特·沃尔顿（Ernest Walton）的实验，

人类历史上最早提出阿尔法粒子衰变理论的是格奥尔吉·伽莫夫（Георгий Гамов）。根据伽莫夫的理论，阿尔法粒子可以穿过高于它的势垒（Potential energy barrier），这种现象叫“隧道效应”（Quantum tunneling），因而没有必要用巨能质子轰击原子核。根据伽莫夫的理论，科克罗夫特和沃尔顿两位科学家首次在英国完成原子核分裂实验，而乌克兰物理技术研究所的相关实验要比其晚几个月。См： Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.21-23.并不属于杰出的科学成果”。

Ранюк Ю.Н.Лабораторiя №1.Ядерная физика в Украüнi.Киiв： Акта，2001.С.108.英国物理学家派尔斯在访问苏联时曾问朗道：“乌克兰物理技术研究所的原子能实验是否具有现实意义？”朗道不假思索地答道：“这是个复杂的问题，如果用带电粒子轰击原子核，那么轰击的精度会很低。因为，粒子要经过较长的路径才能与原子核相遇。在这个路径中，粒子会受到原子电子的阻碍，只有一小部分粒子能够到达原子核，其释能也就非常低。如果用中子轰击原子核，效果就大不相同，因为中子会快速与原子核相遇。如果有人能够利用中子复制次生中子，那么上述问题就将迎刃而解。”

Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове.С.190.

20世纪30年代，乌克兰物理技术研究所很多科学家受到当局的怀疑，一些人被捕入狱，朗道被迫投奔莫斯科的卡皮查，后者时任苏联科学院物理问题研究所所长。但没过多久，朗道还是被苏联当局逮捕。有关朗道入狱的原因众说纷纭，有人认为，曾经被朗道开除的学生对其心生怨恨，向苏联当局“告发”朗道是德国间谍。朗道本人认为，自己的一个弟子为独霸著作权而对其构陷。但解密档案材料证实，朗道曾参与起草一份煽动群众反对苏联当局的传单，这在当时属于颠覆国家政权的重罪。

华新民：《朗道和他的秘密档案》，《科学文化评论》第6卷，2008年第2期，第96页。朗道入狱后不久，卡皮查就给斯大林写信，信中陈述了朗道的物理学成就，委婉地请求斯大林释放朗道。1939年4月，卡皮查又给苏联当局二号人物莫洛托夫写信，声称苏联物理学研究需要朗道的帮助，指出朗道对苏联科学发展的重要价值。卡皮查随即向内务人民委员部最高领导贝利亚写了担保书，保证朗道不会再从事任何反政府的活动。

迈娅·比萨拉比：《朗道传》，第108-109、118-119页。由于卡皮查的积极营救，苏联当局释放了朗道。

鉴于朗道在物理学领域的成就，1943年3月20日，核武器理论研究中心，亦即“2号实验室”负责人И.В.库尔恰托夫（И.В.Курчатов）向当时苏联人民委员会副主席М.Г.别尔乌辛（М.Г.Первухин）提交报告，阐述邀请朗道和卡皮查参加铀问题研究的必要性。报告指出，“铀弹的爆炸及其破坏力取决于原子的完全电离状态，到目前为止，2号实验室在这方面并未取得任何进展。要解决这个难题，必须邀请理论物理知识渊博的朗道教授。而选择分离同位素的技术手段和设计相关设备，必须委托给实验经验丰富的卡皮查院士”。

Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.I，Ч.1.С.325.库尔恰托夫的这份报告并没有得到政府的批复。1944年11月24日，他又向苏联核计划总负责人贝利亚提交了绝密报告，请求政府邀请一些重要的物理学家参与铀研究相关工作。库尔恰托夫在报告中强调：“2号实验室目前利用气体扩散法分离铀-235的工作由И.К.基科因（И.К.Кикоин）负责，但此前卡皮查院士在这方面已取得一定的进展。因此，有必要邀请卡皮查担任基科因团队的技术顾问，委托其研究分离铀-235的新方法，同时邀请其参与生产重水的工作。苏联科学院物理问题研究所理论部主任朗道是苏联最杰出的理论物理学家，邀请其参与铀问题研究对于解决复杂的物理难题至关重要。”

Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.I，Ч.2.С.163.库尔恰托夫的请求仍未得到回复。1945年12月18日，库尔恰托夫再一次向贝利亚递交绝密报告，重申邀请朗道参与核计划的重要意义。他直截了当地陈述，如果理论物理学家朗道能够加入与工厂产品

因苏联核计划属于高度机密，所以用“工厂产品”来代替“原子弹”这个称谓。Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.Ⅱ，Кн.6.С.43.相关的研究工作，那么2号实验室将会取得巨大的成绩，库尔恰托夫恳请政府批准朗道教授参与2号实验室的理论研究工作和学术讨论会议。在库尔恰托夫的一再坚持下，苏联当局于1946年2月11日通过决议，委托朗道团队准备“工厂样品”试验的计算资料，主要任务包括解决原子弹爆炸释能和有效因数的计算任务，

Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.II，Кн.6.С.43-44.朗道团队正式参与苏联核计划。

三、朗道团队对苏联核计划的贡献

20世纪40年代初，朗道团队完成中子扩散（Neutron diffusion）、中子慢化（Neutron moderation）和链式裂变反应（Chain Reaction of nuclear fission）等理论的研究。

1943年，该团队推导出分离同位素的数学公式，并设计出分离同位素的精馏塔。1944年，朗道团队完成冲击波和爆炸波的研究工作，提出原子弹内爆（implosion）原理。40年代中期，该团队完成非均匀光栅理论（Nonuniform grating theory）研究工作，推动了苏联工业反应堆的建立。1946—1949年，该团队完成原子弹爆炸有效因数和释能的计算。50年代初，朗道团队参与第一颗氢弹装药的设计工作，并完成氢弹有效因数的计算任务。朗道团队在苏联核计划实施中的主要贡献可以总结如下：

1.创建朗道公式，奠定了分离氘和铀-235的理论基础。在苏联核计划的最初阶段，物理问题研究所还没有参与原子课题研究，朗道团队也没有正式参与原子弹的相关研究工作。然而，库尔恰托夫却通过其他途径委托朗道团队研究分离同位素的理论，这是核工业领域最重要的科研任务之一。1943年7月7日，2号实验室的М.И.科恩菲尔德（М.И.Корнфельд）等人向上级机关提交了《精馏法分离同位素的报告》，里面附有朗道和波梅兰丘克的相关研究成果。为计算精馏法分离同位素的各项因数，朗道团队推导出了数学物理公式，这个公式被称为“朗道公式”。报告中记录了科恩菲尔德等人利用朗道公式分离同位素的实验，阐述了波梅蘭丘克设计用于分离同位素所使用的精馏塔的实验。

См： Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.I，Ч.2.С.558-568.朗道团队推导出分离同位素的公式后，1945年12月，苏联相继建立利用气体扩散法（gaseous diffusion process）分离铀同位素的813综合厂、利用气体离心法（Gas centrifugal technology）分离铀同位素的4号实验室和利用电磁法（Electromagnetic method）分离铀同位素的418厂。

Сиротинин Е.С.Московский университет и советский атомный проект.М.： Издательство МГУ，2005.С.21.在苏联科学家的努力下，借助朗道公式，苏联成功分离出了氘和铀-235。到1949年，813综合厂生产的铀-235的浓度达到75%，1951年生产的铀-235的浓度达到90%，铀-235开始用于研制原子弹。

梁红刚：《莫斯科大学与苏联核计划》，《吉林大学社会科学学报》，2021年第4期，第221页。

2.完成冲击波和爆炸波研究，提出原子弹内爆原理。朗道与Я.А.斯莫罗金斯基（Я.А. Смородинский）共同完成了质子散射的研究，与斯塔纽科维奇完成了起爆和冲击波的相关研究，在苏联首次提出原子弹内爆的原理，并设计出内爆装置。斯塔纽科维奇在回忆录中指出，“1944年，朗道和斯塔纽科维奇成功完成了收缩汇聚冲击波和爆炸波的研究，此项研究奠定了原子弹内爆原理的基础，对核武器研发具有决定性的意义”。

Бронштэн В.А.Кирилл Петрович Станюкович，1916—1989.М.： Наука，2005.С.56.1955年，汇聚冲击波和爆炸波的研究成果首次在斯塔纽科维奇的专著《连续介质的不稳定运动》

Станюкович К.П.Неустановившиеся движения сплошной среды.М.： Гостехиздат，1955.中予以阐发。该专著对核装药中内爆装置的设计和相关数值的计算进行了阐述。朗道团队设计的核装药外部直径为800毫米，内部直径为320毫米。通过实验测量，汇聚区爆炸物向装药内部表面扩散的质量速度值为3300米/秒，波前缘的速度值为13 200米/秒，炸药密度在每立方米1600公斤条件下的压力值为70帕斯卡。

Бронштэн В.А.Кирилл Петрович Станюкович，1916—1989.С.59，60.利用朗道和斯塔纽科维奇的研究理论可以计算各种爆炸物质的起爆压力。根据他们的测量，梯恩梯（TNT）产生的冲击波为18万大气压强，当时德国气体动力学家给出的参数是12万大气压强，可见两个参数的差别比较大，这说明在设计内爆原子弹时，核装药的压缩级别是由冲击波压力决定的。苏联科学家Л.В.阿里特舒勒（Л.В.Альтшулер）曾指出，苏联成立多个专家组测量爆炸冲击波的数值，最终测量结果与朗道团队的数值十分接近。

Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.54-55.1946年7月20日，第一管理总局的科学技术委员会成立专家组，主要成员包括朗道、泽利多维奇和列维奇，其任务是在10天内完成苏联科学院化学物理研究所爆炸扩散测量数据的检验工作，并对伦琴射线的辐射能扩散、高温高压气体的形成与冷却、爆炸波的形成与扩散、中子扩散等过程的原始资料进行评估。8月29日，朗道与化学物理研究所Н.Н.谢苗诺夫（Н.Н.Семенов）院士共同对爆炸过程进行了理论阐述，并得到科学技术委员会的认可。

Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.Ⅱ，Кн.6.С.166，178.

3.完成原子弹爆炸有效因数和释能的计算工作。1946年8月17日，А.П.亚历山德罗夫（А.П.Александров）取代卡皮查担任物理问题研究所所长，朗道团队的主要任务转为计算原子弹的爆炸释能。原子弹爆炸是热核中子裂变、扩散与释能的连续过程，所有这些过程需要用非线性偏微分方程组（Nonlinear partial differential equations）来描述。1947—1948年，无论是物理学家还是数学家都无法解决这项难题。1947年，苏联第一颗原子弹的构造设计工作得以完成，下一个需要解决的问题是对原子弹爆炸释能的评估。1948年，多位专家在库尔恰托夫的讨论会上对这个问题进行了探讨。参加讨论会的А.Н.吉洪诺夫（А.Н.Тихонов）提议利用有限差分法（Finite difference method）对爆炸进行直接计算，利用非线性偏微分方程组描述中子扩散及气体动力学过程，而当时无论是理论上还是实践中，利用差分法解决数学物理任务的做法都未曾有过先例。1948年，朗道、栗弗席兹和哈拉特尼科夫设计了原子弹爆炸的简易模拟装置，提出了利用常微分方程组（Ordinary differential equations）描述原子弹爆炸的原理。为此，库尔恰托夫命令В.Я.卡利津（В.Я.Гольдин）负责研究相关常微分方程组的解法，А.А.萨马尔斯基（А.А.Самарский）负责研究偏微分方程组的解法。计算原子弹爆炸过程同时要求解中子迁移（Neutron migration）方程和气体动力学方程，1948年，数学家们尝试利用单调差分格式来解方程组，1949年苏联完成了第一颗原子弹爆炸过程所有方程组的计算任务。

См： Самарский А.А.Прямой расчет мощности взрыва.Наука и общество： История советского атомного проекта （40—50-е годы）.Труды Международного симпозиума.Т.I.С.214-216.

1948年4月6日，《1948年科研工作专项计划》得到苏联部长会议的批准，其中包含物理问题研究所关于核裝药有效因数的计算方案，朗道、哈拉特尼科夫和栗弗席兹为该计划的执行人。1948年5月，苏联在分析美国氢弹资料方面遇到了困难。苏联当局命令Б.А.万尼科夫（Б.А.Ванников）和库尔恰托夫尽快突破困境。根据专门委员会的命令，朗道负责计算美国氢弹爆炸的释能，泽利多维奇负责研究氢弹的起爆和爆炸的过程。在他们的努力下，苏联完成了核情报的翻译和研究工作，对美国核弹爆炸过程的各项数据进行了检验。

Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.58-59.根据1948年6月10日专门委员会第1990-774cc号绝密文件，朗道院士负责对РДС系列

РДС-1是苏联第一颗原子弹，是利用钚-239作为裂变材料的内爆型原子弹，装药为实体结构，于1949年8月29日完成引爆试验;РДС-2是利用铀-235作为裂变材料的火炮型原子弹;РДС-3是利用钚-239和铀-235作为裂变材料的内爆型原子弹，装药是实体结构;РДС-4是壳式结构内爆型原子弹，利用钚-239作为裂变材料;РДС-5是壳式结构内爆型原子弹，利用钚-239和铀-235作为裂变材料。Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.60.“工厂产品”的有效因数进行计算，具体时间安排如下：1948年11月1日前，完成РДС-1和РДС-2的计算;1949年1月1日前，完成РДС-3的计算;1949年6月1日前，完成РДС-4和РДС-5的计算。为协调和推进理论研究、数学计算和技术监督等方面的工作，2号实验室成立工作组，成员包括朗道、泽利多维奇、Ю.Б.哈里顿（Ю.Б.харитон）和И.Е.塔姆（И.Е.Тамм）等科学家。1949年3月3日，哈里顿向第一管理总局万尼科夫局长提交绝密报告，报告的题目为《РДС系列产品理论计算工作的总结》。报告指出：“朗道团队和物理问题研究所数学部完善了有效因数计算的理论，并完成РДС-1、РДС-2和РДС-3系列产品有效因数的计算工作。这些计算工作主要涉及中子增殖、释能威力、辐射扩散和原子层运动与压缩。尽管相关计算工作还需要进一步校正，也需要科学实验来验证，但计算结果具有非常重要的价值。”

См： Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.Ⅱ，Кн.6.С.449-451，530-531.

4.创建和发展核反应堆理论，推动苏联工业核反应堆的建立。核反应堆是维持可控自持链式裂变反应的装置，建造反应堆是核武器研发必不可少的环节。境外收集的核情报一定程度上推动了苏联核计划的发展，但苏联工业重水反应堆（Heavy water reactor）的建造却完全利用本国技术，而且这些技术当时已经超越美国。1940年，杰里多维奇与哈里顿阐述了反应堆中分裂铀的链式裂变反应理论。朗道团队中的古列维奇和波梅兰丘克于1943年创建了中子共振吸收理论。在建立热中子扩散理论方面，朗道提出的用热常数描述铀锭的方案具有决定性意义。1945—1947年，参与建立原子反应堆的科学家还包括Е.Л.法因贝格（Е.Л.Фейнберг）、И.М.弗兰克（И.М.Франк）和В.С.弗尔索夫（В.С.Фурсов），但贡献最大的当属朗道团队的阿西耶泽尔和波梅兰丘克。1945—1947年，二人合著《中子多倍生成系统》

Ахиезер А.И.，Померанчук И.Я.Теория нейтронных мультиплицирующих систем（не была издана）.一书，书中系统阐述了核反应堆理论的相关问题，因内容属于高度机密，所以当时未公开出版。在朗道的带领下，А.Д.卡拉宁（А.Д.Галанин）和法因贝格研究了非均匀光栅理论。在设计反应堆时，苏联完全利用本国的理论和技术。第一个试验反应堆建立后不久，苏联又建设了多个工业重水反应堆。在提出重水反应堆理论的同时，波梅兰丘克还对量子场论和基本粒子理论进行了研究，他是苏联第一个意识到量子电动力学重要意义的科学家。

Иоффе Б.Л.“Труба”，почему она не прошла.Тяжеловодные реакторы в ИТЭФ.Наука и общество： История советского атомного проекта （40—50-е годы）.Труды Международного симпозиума.Т.Ⅱ.С.222-223.

1947年2月10日，第一管理总局的科学技术委员会听取了朗道《关于核物理领域理论研究的报告》，库尔恰托夫、亚历山德罗夫和泽利多维奇等人先后发表了讲话。最后，委员会通过决议：赞同朗道关于核反应领域的理论研究成果，委托朗道、泽利多维奇、波梅兰丘克和塔姆在两周内完成1947年核反应理论研究的报告。朗道团队对核反应堆临界质量（Critical mass）的理论研究发挥了重要作用。苏联科学院化学物理研究所与2号实验室共同拟定的工作报告谈道：“与核反应堆相关的理论研究都由朗道负责。1947年3月，朗道完成了核反应堆理论研究，紧接着开始研究核反应堆的临界质量，并取得突破性进展，2号实验室的讨论课也由其主持。”

Кузнецова Р.В.，Селезнева Н.В.Исторический источник по изчучению истории советского атомного проекта.1940—1950-е гг.Наука и общество： История советского атомного проекта （40—50-е годы）.Труды Международного симпозиума.Т.Ⅱ.С.96.由此可见朗道团队在核反应堆理论研究工作中的重要地位。

当时，苏联核武器研发的各个实验室和设计院都处于国家安全部的严密监控之下。从1946年开始，朗道担任3号实验室理论部主任的职务，负责监督该实验室的是国家安全部的Н.А.奥谢特洛夫（Н.А.Осетров）将军。根据解密档案材料显示，奥谢特洛夫曾给当局提交了一份《关于将朗道从3号实验室开除的报告》。奥谢特洛夫在报告中揭发朗道“不尽职”的行为，他并不十分清楚理论物理学家朗道在核计划中的作用，要求所有人员必须遵守实验室的规章制度，要求科研人员全天在岗。如果必须外出，科研人员要向保密科汇报自己的行踪。因朗道很少去实验室，奥谢特洛夫请求将其开除。

Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.Ⅱ，Кн.4.С.607.3号实验室主任А.И.阿里汉诺夫（А.И.Алиханов）早就得知国家安全部打算向上级机关提交开除朗道的报告。因此，在奥谢特洛夫报告提交前一天，阿里汉诺夫就向贝利亚提交了自己的报告，恳请当局将朗道留在实验室。报告中提道：“目前为止，3号实验室正在朗道的领导下对核反应堆7号试验装置进行理论研究和计算。此项工作极为复杂，所得出的试验数据和理论计算结果还不够准确。两年内，朗道与其团队创建和发展了中子慢化理论，勾勒出了光栅理论的基本轮廓。在他的领导下，团队成员波梅兰丘克和卡拉宁将光栅理论应用于反应堆设计领域，我们不能没有朗道，我请求将其留在实验室。”

Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР： Документы и материалы.Т.Ⅱ，Кн.4.С.605.报告再一次证明朗道在苏联核计划中所发挥的不可或缺的作用。1949年3月30日，贝利亚责令别尔乌辛召集相关人员研究阿里汉诺夫的报告。几天后，第一管理总局出台决议，朗道继续留在3号实验室开展理论研究工作。

5.在氢弹研发工作中成就斐然。1946年初，朗道团队的古列维奇、泽利多维奇和波梅兰丘克等人向库尔恰托夫提交了报告，提出利用原子爆炸作为起爆剂来实现氘的裂变反应，在苏联首次提出热核爆炸的可能性。根据古列维奇的回忆，他和波梅兰丘克对氘与轻核反应作为能量源的研究感兴趣。泽利多维奇与哈里顿认为，如果用原子爆炸产生的冲击波迅速加热氘，那么轻核的热能聚合就会实现。

Герштейн С.С.，Сюняев Р.А.Знакомый и незнакомый Зельдович.В воспоминаниях друзей，коллег，учеников.М.： Наука，1993.С.180-181.1948年3月，参加洛斯阿拉莫斯实验室机密会议的美国科学家克劳斯·福克斯（Klaus Fuchs）向苏联提供了一份代号为713а的情报，内容包含美国氢弹构造、聚变原理和爆炸威力的信息。

张泽宇：《苏联氢弹研制的启动及其原因（1945—1950）——基于苏聯解密档案的研究》，《西伯利亚研究》，2020年第3期，第52页。1948年6月，在塔姆的领导下，苏联成立了专门小组，旨在分析研发氢弹的可行性，成员包括朗道团队的泽利多维奇和金兹堡。专家小组提出建议，一是按照福克斯情报中美国装药的构造设计氢弹，该类型氢弹代号为“РДС-6Т”，设计负责人是泽利多维奇。

См： Харитон Ю.А.，Адамский В.Б.，Смирнов Ю.Н.О создании советской водородной （термоядерной） бомбы.Наука и общество： История советского атомного проекта （40—50-е годы）.Труды Международного симпозиума.Т.Ⅰ.С.203-204.二是在研发РДС-6Т型氢弹的同时，根据苏联科学家萨哈洛夫提出的新的装药构造原理来研发氢弹，该类型氢弹的代号为“РДС-6С”，装药是由轻元素（氘、氚或者是二者的化合物）和重元素（铀-238）交替组成的多相结构。

Рамонов Ю.А.Отец советской водородной бомбы.// Природа.1990.№8.С.21.因氘化鋰在爆炸时能产生大量氘，进而增加释能威力，朗道团队的金兹堡提议在装药中用氘化锂取代液态氘。

Сиротинин Е.С.Московский университет и советский атомный проект.С.153.苏联当局决定，同时研究两种构造的氢弹装药。

1953年8月12日，苏联第一颗氢弹РДС-6С试验成功，该氢弹有效因数的计算工作主要由朗道团队来完成。到1953年，科学家们意识到按美国装药结构设计的РДС-6Т型氢弹研发进入死胡同，该型氢弹有效因数的计算工作仍由朗道、栗弗席兹和哈拉特尼科夫等人来负责。朗道团队另一名成员Б.Л.约飞（Б.Л.Иоффе）对计算结果进行检验时发现，最初的计算结果无法令人信服，但错误究竟出现在哪里，如何进行改正，约飞也无法做出解释。此时科学家们对这样的结果都不敢提及，因为苏联当局已为此付出了巨大的代价。为解决此问题，库尔恰托夫再次邀请朗道。朗道果断声明，“这种装药构造本身存在着问题，并不是计算工作方面的疏忽。换言之，这种构造的装药是无法研发成功的”。栗弗席兹和波梅兰丘克也表示没有其他更好的解决办法。朗道团队的意见非常重要，苏联当局决定放弃研制РДС-6Т型氢弹。

Иоффе Б.Л.Без ретуши.Портреты физиков на фоне эпохи.М.： Фазис，2004.С.134.一些学者将朗道和塔姆做对比，认为在苏联核计划中塔姆的功绩更大，表现出的爱国主义情怀更深。但事实上早在朗道出国访学期间，德国哥廷根大学和英国剑桥大学等众多世界顶级学府都曾极力挽留他，允诺为其提供最好的科研条件，朗道婉言谢绝了这些邀请，毅然回到了苏联。在РДС-6Т型氢弹研究进入死胡同时，苏联很多科学家（包括塔姆在内）都知道此项研究注定失败，为避免给自己带来麻烦，他们没有向当局明确说明这种结果。唯有朗道直接阐述此项研究不会有进展，呼吁政府放弃研发РДС-6Т型氢弹，使苏联避免了更大的损失。哈拉特尼科夫认为，朗道在苏联核计划中所做的贡献无人能及。

Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.76.

因档案材料解密较晚，有些学者对于朗道团队参与核计划的意愿产生了怀疑。有人认为朗道团队主要是出于对苏联当局的恐惧而被迫参与核计划。

Горелик Г.Тамм и Ландау，теоретики в советской практик.//Знание-Сила.1987.№2.С.142，143.也有学者指出，在研发核武器的工作中，朗道团队很多成员都产生巨大的心理压力，他们担心某些战争狂徒会不顾人类安全使用这些致命的武器。

См： Горобец Б.С.Круг Ландау： Физика войны и мира.С.78，80.苏联科学界的主流观点是，朗道及其团队参与原子弹研发是为打破美国的核垄断，使世界两大对立阵营在核武器方面保持平衡，避免任何一方对其他国家实施核打击。

См： Фейнберг Е.Л.Эпоха и личность.Физики.Очерки и воспоминания.М.： Наука，1999.С.52; Герштейн С.С.，Сюняев Р. А.Знакомый и незнакомый Зельдович.С.80.苏联当局对朗道团队的不信任是该团队一些主要成员退出核计划的重要原因。有文献资料记载，朗道团队中很多人对政府政策持批评态度，他们几乎都是无党派人士。

Каганов М.И.Школа Ландау： что я о ней думаю.Троицк，Тровант，1998.С.42.1953年开始，“反世界主义”运动和“反犹太主义”运动达到顶峰，而当时朗道领导的物理问题研究所理论部绝大多数科研人员是犹太人，朗道的理论部成为当局不信任的部门。为此，物理问题研究所成立第二理论部，由В.А.福克（В.А.Фок）担任负责人。

Иоффе Б.Л.Атомные проекы： События и люди.М.： ЦСПиМ，2018.С.77-78.斯大林去世后不久，朗道及其团队一些成员退出核计划，继续从事物理研究和主持物理讨论课。一些年轻的科学家，主要包括哈拉特尼科夫、阿布利科索夫和米格达尔等人继续为苏联核计划效力。

综上，朗道团队参与苏联核计划后，在核武器研发的各个阶段发挥了重要作用：研发核武器要生产高浓缩的裂变材料，朗道团队推导出的分离同位素的数学公式是生产裂变材料的理论基础，是研发核武器的前提条件;朗道团队研究和掌握了冲击波、爆炸波、中子增殖、中子慢化等理论，推动了维持可持续链式裂变反应的工业反应堆的建立，解决了核武器研发领域内最为核心的技术难题;计算有效因数是推断核武器能否成功爆炸的关键，而计算释能可以评估核武器爆炸的威力，这些技术问题也主要由朗道团队完成;在第一颗氢弹的研发过程中，朗道团队参与了氢弹装药构造设计，完成了氢弹有效因数的计算工作，从而在苏联核计划中发挥了举足轻重的作用。

责任编辑：宋 鸥 郑广超

The Landau Team and Soviet Nuclear Program

LIANG Hong-gang

（School of Foreign Languages，Changchun Normal University，Changchun，Jilin，130032，China

）Abstract：After the declassification of the archives of the Soviet nuclear program，the secret of the participation of the Lev Landau team into it had been revealed.Leading his team to solve numerous scientific research problems，this physics giant played an irreplaceable role in all stages of the Soviet nuclear program.Using the formula created by Landau，the Soviet Union successfully separated deuterium and uranium-235 to provide fissile materials for nuclear weapons research.Since then，Landaus formula has been widely used in the development of Soviet nuclear weapons for years.Creating and developing the theory of nuclear reactors，the Landau team promoted the establishment of industrial nuclear reactors in the Soviet Union，completed the study of shock waves and explosion waves，proposed the idea of reaching a supercritical state through explosive compression of nuclear charges and established the principle of atomic bomb implosion.This team completed the calculation of the effective factor and energy release of the atomic bomb as well，and made outstanding contributions to the research of the hydrogen bomb.

Key words： Landau team; Soviet Union; nuclear program

DOI：10.19832/j.cnki.0559-8095.2022.0014

收稿日期：2021-06-12

基金項目：国家社会科学基金重大项目“苏联核计划档案文献资料翻译整理研究”（15ZDB064）

作者简介：梁红刚，历史学博士，长春师范大学外国语学院副教授，研究方向为俄国经济史。

① 朗道团队成员包括朗道40多名弟子，其中最著名的有Е.М.栗弗席兹（Е.М.Лифшиц）、И.Я.波梅兰丘克（И.Я.Померанчук）、А.И.阿西耶泽尔（А.И.Ахиезер）、В.Г.列维奇（В.Г.Левич）、И.М.哈拉特尼科夫（И.М.Халатников）和А.А.阿布利科索夫（А.А.Абрикосов）等人。团队成员也包括朗道在苏联科学院物理问题研究所和3号实验室共同开展研究的著名科学家，主要有К.П.斯塔纽科维奇（К.П.Станюкович）和И.И.古列维奇（И.И.Гуревич）等人。此外，团队还包括В.Л.金兹堡（В.Л.Гинзбург）、Я.Б.泽利多维奇（Я.Б.Зельдович）和А.Б.米格达尔（А.Б.Мигдал）等苏联著名科学家，他们经常参加朗道的讨论课，学习理论物理方面的知识，并在一些科研领域与朗道开展合作，将朗道视为自己的导师。Горобец Б.С.Круг Ландау：Физика войны и мира.М.：Книжный дом瘙爯ЛИБРОКОМ瘙爲，2009.С.188-189; Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове.М.：Наука，1988.С.78; Гинзбург В.Л.О науке，о себе и о других.М.：Физматлит，2003.С.396.

② Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР：Документы и материалы，Т.Ⅰ，Ч.1-2.М.：Наука·Физматлит Издательство МФТИ，1998，2002;Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР：Документы и материалы，Т.Ⅱ，Кн.1-7.Саров-М.：РФЯЦ-ВНИИЭФ·Физматлит，1999，2000，2002，2003，2005，2006，2007;Рябев Л.Д.（общ.ред.） Атомный проект СССР：Документы и материалы.Т.III，Кн.1-3.М.：Наука·Физматлит，2008，2009，2010.

③ Велихов Е.П.（глав.ред.） Наука и общество：история советского атомного проекта （40-е-50-е годы）.Т.1-3.М.：ИздАТ，1997，1999，2003.

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